Por Paul Gorman
A astrofísica australiana Dra. Beatrice Jones está modelando os depósitos de gelo de água no subsolo da Lua antes das missões planejadas, conduzidas por astronautas, para Marte na segunda metade do século.
No International Astronautical Congress (Congresso Internacional de Astronáutica) de outubro, em Sydney, Jones apresentou descobertas usando o Leapfrog e o Oasis montaj da Seequent para construir modelos quadridimensionais dos recursos de gelo de água lunar descobertos há 16 anos.
Seu trabalho está em um estágio exploratório inicial e envolve a modelagem de dados existentes.
A água lunar é fundamental para viagens a Marte, sendo provável que as naves espaciais sejam abastecidas com hidrogênio e oxigênio separados extraídos do gelo de água lunar.
Essa água também será fundamental para a produção de oxigênio para suporte à vida e para o fornecimento de água potável aos astronautas, ajudando a viabilizar uma base de apoio sustentável na Lua entre 2040 e 2045.
“A água é o petróleo do espaço”, diz ela.
Desenvolvimento de modelos em 3D para testar possíveis cenários
A Lua não possui poças visíveis de água líquida. Mas as explorações realizadas a partir dos anos 2000 revelaram a presença de gelo de água nas regiões polares.
Em janeiro, Jones fundou a Wonderspace para aplicar sua experiência em exploração de fronteiras, evolução de bacias e modelagem de fluidos para solucionar desafios relacionados ao armazenamento de carbono, hidrogênio natural e energia geotérmica.
A quantificação do gelo de água da Lua ocupa a maior parte do seu tempo, e ela se dedica a influenciar a obtenção de dados do regolito de subsuperfície para avançar em seu trabalho e se aproximar da extração de água na Lua.
Seu foco é uma área de 250 km² próxima ao polo sul da Lua, onde as crateras Shoemaker, Faustini e Haworth apresentam altos indícios de hidrogênio equivalente à água, com base em dados de espectroscopia de nêutrons.
“Precisamos saber qual é o ponto ideal, com as concentrações mais elevadas. Sabemos que existem moléculas de hidrogênio ali e podemos assumir que se trata de água, visto que isso foi validado por telescópio infravermelho e equipamentos de espectroscopia.”
Apenas uma sonda de 1 metro de profundidade – lançada pelo robô Blue Ghost da Firefly Aerospace, que pousou em março deste ano – forneceu dados de profundidade recentes, embora ainda limitados. Outros dados com os quais Jones trabalha representam apenas a superfície, chegando a poucos centímetros de profundidade.
No recente congresso de Sydney, Jones se reuniu com empresas globais e especialistas em exploração espacial, incentivando-os a obter mais dados de subsuperfície e indicando onde, em sua opinião, temos a maior chance de encontrar água.
“Acredito que, à medida que modelarmos os dados que temos e, futuramente, perfurarmos mais sondas, ficaremos positivamente surpresos ao descobrir que há água em profundidades maiores, congelada em camadas estratigráficas.”
“A superfície da Lua tem bilhões de anos e, embora seja afetada por impactos de meteoritos, ao examinarmos a morfologia das crateras usando dados gravimétricos e sísmicos, acreditamos que haja regolito estratificado, e suspeito que também contenha água, mesmo a 10 metros de profundidade, e que essa quantidade seja significativa.”
Jones estudou astrofísica na Victoria University of Wellington em sua graduação em Ciências e concluiu seu doutorado na GNS Science, atualmente parte da Earth Sciences New Zealand.
Integração de dados multidisciplinares
Seu interesse pelo espaço foi inspirado pela física e química polonesa Marie Curie, juntamente com a neozelandesa Beatrice Tinsley, a primeira mulher professora de astronomia da Universidade de Yale, e o ganhador do Prêmio Nobel Ernest Rutherford.
“A ciência e a astronomia me encantam desde que me entendo por gente e gosto de atuar como astrônoma amadora. Sempre fui fascinada pelos primeiros cientistas e até mesmo pela história do telescópio, que remonta ao século XVII.
Jones afirma que, quando começou o trabalho em janeiro, precisava de um software que pudesse lidar com o ambiente lunar.
“Eu tinha ouvido dizer que o Leapfrog era uma ferramenta de modelagem de infraestruturas da superfície até a subsuperfície, então achei que seria perfeito. E também ouvi dizer que o Leapfrog era muito intuitivo de usar, com uma interface do usuário feita para o raciocínio de um geocientista.”
“Tenho alguns bons modelos preliminares — um modelo geológico e um modelo geoestatístico.” Com o Leapfrog, consigo construir as camadas de regolito que acredito existirem, com base na literatura científica, e compreender a variação da composição em profundidade onde a água provavelmente se encontra.”
“Com a profundidade, observamos mudanças na densidade do regolito, na temperatura e em outras condições de soterramento. Assim, no Leapfrog, posso usar ferramentas geoestatísticas para interpolar os dados superficiais e produzir uma função de profundidade para prever o comportamento do regolito em profundidade. Essa é outra vantagem, poder testar diferentes algoritmos de modelagem geoestatística dentro das camadas.”
Jones afirma que, à medida que a Lua se torna mais acessível, há pessoas na Terra treinando para ir a Marte com uma “passagem só de ida”.
“Não para visitar, mas para ficar, como na Estação Espacial Internacional.”
Se ela gostaria de ir à Lua ou a algum outro lugar no espaço?
“Sim! Seria ótimo e enriquecedor sair do nosso planeta e observar a Terra de outra perspectiva.”
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A astrofísica australiana Dra. Beatrice Jones está modelando os depósitos de gelo de água no subsolo da Lua antes das missões planejadas, conduzidas por astronautas, para Marte.
Pesquisadores de todo o mundo estão aprimorando nossa compreensão da subsuperfície usando o software da Seequent. Há licenças disponíveis para pessoas que realizam pesquisas detalhadas de subsuperfície e para o ensino e aprendizagem em sala de aula na área de geociência.